DE3611574A1

DE3611574A1 - Quality control device

Info

Publication number: DE3611574A1
Application number: DE19863611574
Authority: DE
Inventors: Georg Markthaler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-04-07
Filing date: 1986-04-07
Publication date: 1987-10-08

Abstract

The device for carrying out quality control on individual test specimens consists essentially of light sources, an optoelectronic sensing device and a glass supporting surface for the test specimens. The supporting surface can be constructed as a rotating table, as individual panes on a conveyor chain or as an oscillating table. The light source and/or the sensing device can be arranged above and below the supporting surface.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Qualitäts kontrolle von einzelnen auf einer Unterlage liegenden, beleuchteten Prüfstücken mittels einer opto-elektronischen Abtastvorrichtung und einer Fördervorrichtung für die Prüfstücke.The invention relates to a device for quality control of individuals lying on a mat illuminated test pieces by means of an opto-electronic Scanning device and a conveyor for the Test pieces.

Es sind verschiedene Methoden zur optischen Prüfung und Messung von Werkstücken u. dergl. bekannt. Dabei reicht das Spektrum der Möglichkeiten von der einfachen Prüfung durch das menschliche Auge bis zur Anwendung von opto-elektronischen Prüfvorrichtungen, die auch solche Teile prüfen können, die für das menschliche Auge im Detail nicht mehr erkennbar sind. There are various methods of optical inspection and Measurement of workpieces and the like. It is enough the range of possibilities from simple testing through the human eye to the application of opto-electronic test fixtures, including those Can check parts that are in the human eye Detail is no longer recognizable.

Bei all diesen Prüfmethoden kommt es vor allem auf Geschwindigkeit und hohe Genauigkeit an.With all these test methods, it comes up above all Speed and high accuracy.

Bisher bekannte Prüfvorrichtungen, die mit opto-elektro nischen Abtastsystemen arbeiten, können die Prüfstücke nur an ihrer Oberseite prüfen. Die Unterseite, die auf der Unterlage liegt, kann erst in einem zweiten Arbeitsgang nach dem Wenden des Prüfstückes optisch abgetastet werden. Das Wenden der Prüfstücke ist ein zeitaufwendiger Arbeitsgang, der auch komplizierte Apparaturen erfordert.Previously known test devices that use opto-electro test systems can only work check at the top. The bottom, which on the Underlay can only be done in a second operation optically scanned after turning the test piece will. Turning the test pieces is a time-consuming process Operation that also requires complicated equipment.

Eine Beleuchtung der Prüfstücke ist nur von oben oder von der Seite möglich.The test pieces are only illuminated from above or from above the side possible.

Die Erfindung hat es sich deshalb zur Aufgabe gestellt, eine Vorrichtung vorzusehen, die bei hoher Geschwindigkeit und Genauigkeit die Prüfung eines Werkstückes von allen Seiten zuläßt.The object of the invention is therefore to to provide a device operating at high speed and accuracy testing a workpiece from everyone Sides allowed.

Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von einer Vorrichtung der oben genannten Art und schlägt vor, daß die Unterlage aus transparentem Material besteht und die Prüfstücke fördert, wobei die Lichtquelle bzw. Licht quellen und/oder die Abtastvorrichtung oberhalb und unter halb der Unterlage angeordnet sind.To achieve this object, the invention is based on a device of the type mentioned above and proposes that the pad is made of transparent material and promotes the test pieces, the light source or light swell and / or the scanning device above and below are arranged half of the document.

Durch die Verwendung von transparentem Material für die Unterlage wird das aufwendige Wenden der Prüfstücke ent behrlich, da diese ebenso von unten wie von oben durch die Abtastvorrichtung geprüft werden können.By using transparent material for the Document is the elaborate turning of the test pieces ent honorable, since these pass from below as well as from above the scanning device can be checked.

Die Prüfung von oben und unten kann an der gleichen Station erfolgen. Es können aber auch Stationen hinterein ander geschaltet werden. The test from above and below can be done on the same Station. But there can also be stations behind be switched.

Als Lichtquelle empfehlen sich Lampen mit sichtbarem Licht, aber auch Lampen für infrarotes Licht usw. können Verwendung finden.Lamps with visible light are recommended as light sources Light, but also lamps for infrared light etc. can Find use.

Vorteilhaft ist es, wenn die Unterlage von einer Platte aus Glas oder glasartigem Kunststoff gebildet ist. Glas hat den Vorteil der großen Härte bei geringen Kosten, so daß ein Austausch einer defekten Glasplatte leicht möglich ist. Durch die große Härte, die in den meisten Fällen größer ist als die der Prüfstücke, wird ein Zerkratzen der Oberfläche weitgehend vermieden. Wegen ihrer im Vergleich zu Glas geringeren Sprödigkeit können auch - je nach Bedarf - glasartige Kunststoffe wie Acrylgläser eingesetzt werden.It is advantageous if the base is formed by a plate made of glass or glass-like plastic. Glass has the advantage of great hardness at low cost, so that it is easy to replace a defective glass plate. The high hardness, which in most cases is greater than that of the test pieces, largely prevents the surface from being scratched. Because of their lower brittleness compared to glass, glass - like plastics such as acrylic glasses can also be used, as required.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Unterlage als rotierender Tisch aus transparentem Material ausgebildet. Dabei wird mit Hilfe einer Fördervor richtung das Prüfstück auf den Tisch gebracht, der Tisch dreht sich, bis das Prüfstück die Abtastvorrichtung er reicht. Nach der Prüfung wird das Prüfstück entweder zur weiteren Verarbeitung gefördert oder ausgeschieden.In a preferred embodiment of the invention the base as a rotating table made of transparent Material trained. With the help of a funding scheme brought the test piece on the table, the table rotates until the test piece scans it enough. After testing, the test piece is either promoted or eliminated for further processing.

Bei der Prüfung empfiehlt es sich beispielsweise, ein sogenanntes "Masterpiece" als Vorlage zu verwenden und zu speichern, und die zu prüfenden Werkstücke mit diesem "Masterpiece" zu vergleichen. Je nach gewünschter Toleranz kann dann die Ausscheidung von unbrauchbaren Teilen vollautomatisch vorgenommen werden. Bei dieser Methode kommt als Abtastvorrichtung beispielsweise eine Zeilenkamera oder eine lnfrarot-Sensorik in Frage. Auch Video-Kameras, Lichtschranken und Spiegelmeßverfahren erfüllen diesen Zweck.For example, it is recommended to use a so-called "masterpiece" to use as a template and save, and the workpieces to be tested with this Compare "Masterpiece". Depending on the desired Tolerance can then be the elimination of useless ones Parts can be made fully automatically. At this Method comes as a scanning device, for example Line scan camera or an infrared sensor system in question. Also Video cameras, light barriers and mirror measurement methods serve this purpose.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird die Unterlage durch einen oszillierenden Tisch aus transparen tem Material gebildet. Dabei wird ebenfalls durch eine Fördervorrichtung das Prüfstück auf den Tisch aufgebracht, der Tisch bewegt sich zur Abtastvorrichtung, das Werkstück wird geprüft, und je nach Ergebnis der Prüfung der Weiterverarbeitung zugeführt oder ausgeschieden. Darauf bewegt sich der Tisch wieder zurück, um ein neues Prüf stück aufzunehmen.In another embodiment of the invention, the Underlay by an oscillating table made of transparent material formed. It is also represented by a Conveyor the test piece is placed on the table, the table moves to the scanning device, the workpiece is checked and depending on the result of the check the Further processing supplied or eliminated. Thereon the table moves back again for a new test record piece.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind an einer umlaufenden Förderkette Platten aus transparentem Material befestigt. Diese Vorrichtung hat die Funktionsweise eines Förderbandes, bei dem am einen Ende der Prüfling aufgebracht, zur Abtastvorrichtung gefördert und am anderen Ende entsprechend dem Prüfergebnis ausgeschieden oder weitergefördert wird. Diese Bauweise ist besonders vorteilhaft, da die einzelnen Glasplatten preiswert sind und deshalb auch leicht ausgetauscht werden können. Eine sol che Vorrichtung läßt sich leicht in eine Förderanlage integrieren.In a further embodiment of the invention are on a rotating conveyor chain plates made of transparent Material attached. This device works a conveyor belt with the test object at one end applied, conveyed to the scanner and on other end eliminated according to the test result or is promoted. This design is special advantageous because the individual glass plates are inexpensive and therefore can also be easily replaced. A sol che device can be easily in a conveyor integrate.

Bei allen Ausführungsformen besteht die Unterlage aus transparentem Material, vorzugsweise Glas, und Abtastvor richtung und Lichtquelle können wahlweise oberhalb oder unterhalb der Glasunterlage montiert werden. Auf diese Weise ist eine problemlose Prüfung des Werkstückes von allen Seiten gegeben. Das Wenden der Prüflinge entfällt, so daß ein kostspieliger Arbeitsschritt eingespart wird.In all embodiments, the pad consists of transparent material, preferably glass, and scanning device Direction and light source can either be above or mounted below the glass surface. To this Way is a trouble-free inspection of the workpiece given on all sides. There is no need to turn the test specimens that an expensive step is saved.

Besonders vorteilhaft ist die Vorrichtung bei der Prüfung von kleinsten elektronischen Bauteilen, wie Mikrochips u. dergl., die mit dem bloßen Auge nicht mehr geprüft werden können. Da diese Bauteile zum Teil sehr empfindlich sind, entfällt die Gefahr der Beschädigung beim Wenden. The device is particularly advantageous during testing of the smallest electronic components, such as microchips and. the like, which are no longer checked with the naked eye can. Since some of these components are very sensitive, there is no risk of damage when turning.

Das verwendete Glas kann beispielsweise vorgespannt sein, so daß seine Bruchfestigkeit erhöht ist und die Lebensdauer verlängert wird. Auch gehärtetes Glas oder Sicherheitsglas können eingesetzt werden.The glass used can be toughened, for example be so that its breaking strength is increased and the Life is extended. Even tempered glass or Safety glass can be used.

Als besonders günstig hat es sich herausgestellt, wenn das Glas strukturiert oder polarisiert ist. Durch Struk turen im Glas, z. B. durch polarisiertes Glas, werden Lichteffekte erzielt, die eine Prüfung des Werkstückes vereinfachen.It turned out to be particularly cheap if the glass is structured or polarized. By structure doors in the glass, e.g. B. through polarized glass Light effects achieved that a test of the workpiece simplify.

Auch durch Entspiegelung des Glases lassen sich positive Ergebnisse erhalten.Anti-reflective coating on the glass can also be positive Get results.

In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Vorrichtung schematisch dargestellt. Es zeigen:In the drawing, several embodiments are one Device shown schematically. It demonstrate:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Vorrich tung gemäß der Erfindung mit einem rotierenden Tisch, Fig. 1 is a plan view of a Vorrich processing according to the invention with a rotary table,

Fig. 2 eine Vorderansicht zur Darstellung der Fig. 1, Fig. 2 is a front view showing the Fig. 1,

Fig. 3 bis Fig. 6 schematische Vorderansichten eines rotierenden Tisches in mehreren Varianten, Fig. 3 to Fig. 6 are schematic front views of a rotating table in several variants,

Fig. 7 eine Seitenansicht einer anderen erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer Förderkette, und Fig. 7 is a side view of another device according to the invention with a conveyor chain, and

Fig. 8 bis Fig. 13 eine Einzelheit der Förderkette mit mehreren Varianten der Erfindung. Fig. 8 to Fig. 13 is a detail of the conveyor chain having a plurality of variants of the invention.

In der Fig. 1 wird durch eine nicht näher gezeigte Fördervorrichtung das Prüfstück 1 auf die Stelle 7 des rotierenden Tisches 4 aus Glas aufgebracht. Der Pfeil 8 bezeichnet die Transportrichtung der Fördervorrichtung. Nach dem Aufbringen des Prüfstückes 1 dreht sich der Tisch 4 in Uhrzeigerrichtung. Das Prüfstück 1 auf der Stelle 7 wird durch den Tisch 4 bis zur Abtast vorrichtung 3 gedreht. Die Abtastvorrichtung 3, bei der es sich beispielsweise um eine Zeilenkamera handelt, prüft das durch eine Lichtquelle 2 (siehe beispielsweise Fig. 3) beleuchtete Prüfstück 1 und vergleicht es mit einem gespeicherten "Masterpiece". Je nach gewünschter Toleranz wird sodann ein Ausscheiden des Prüfstückes 1 oder die Weiterförderung zur weiteren Verarbeitung ver anlaßt. Dies kann vollautomatisch geschehen. Die Abnahme des Prüfstückes 1 vom Tisch 4 an der Stelle 9 erfolgt in Richtung des Pfeiles 10. Dazu dient eine weitere ebenfalls nicht näher gezeigte Fördervorrichtung.In Fig. 1, the test piece 1 is applied to the location 7 of the rotating table 4 made of glass by a conveyor device, not shown. The arrow 8 indicates the direction of transport of the conveyor. After the test piece 1 has been applied, the table 4 rotates clockwise. The test piece 1 on the point 7 is rotated by the table 4 to the scanning device 3 . The scanning device 3 , which is, for example, a line scan camera, checks the test piece 1 illuminated by a light source 2 (see, for example, FIG. 3) and compares it with a stored "masterpiece". Depending on the desired tolerance, the test piece 1 is then eliminated or further conveyed for further processing. This can be done fully automatically. The test piece 1 is removed from the table 4 at the point 9 in the direction of the arrow 10 . A further conveyor device, also not shown, serves for this purpose.

Die Rotation des Tisches wird durch ein Reibrad verur sacht, das durch regulierbaren Gleichstrom betrieben wird. Günstigerweise lagert der Drehtisch auf drei Rol len 12 und 13.The rotation of the table is caused by a friction wheel that is operated by adjustable direct current. Conveniently, the turntable is supported on three rollers 12 and 13 .

Bei der Rolle 13 handelt es sich um eine Stützrolle, die den Tisch 4, beispielsweise bei einem Motorenwechsel, unterstützt. Die Rollen 12 stützen sich auf dem Träger 14 ab. Der Mittelpunkt des rotierenden Tisches 4 wird durch die Welle 15 fixiert, die gleichfalls auf dem Träger 14 lagert.The roller 13 is a support roller that supports the table 4 , for example when changing the motor. The rollers 12 are supported on the carrier 14 . The center of the rotating table 4 is fixed by the shaft 15 , which is also supported on the carrier 14 .

ln den Fig. 3 bis 6 ist ein Drehtisch 16 aus Glas gezeigt, der ebenfalls ein Prüfstück 1 trägt. Die Abtast vorrichtung 3, also beispielsweise eine Zeilen- oder Video-Kamera, kann sich oberhalb oder unterhalb oder auf beiden Seiten des Tisches befinden, ebenso die Licht quellen 2. Falls eine besonders hohe Helligkeit erforder lich ist, können an Ober- und Unterseite des Tisches jeweils zwei Lichtquellen 2 montiert werden. Eine solche Anordnung eignet sich besonders gut zum Prüfen von kleinsten elektronischen Bauteilen, bei denen es auf hohe Präzision ankommt. In einigen Fällen ist die Prüfung mit Durchlicht, wie z. B. in Fig. 4 bzw. auch Fig. 5 günstig. In FIGS. 3 to 6, a rotary table 16 is shown made of glass, which also transmits a test piece. 1 The scanning device 3 , for example a line or video camera, can be located above or below or on both sides of the table, as can the light sources 2 . If a particularly high brightness is required, two light sources 2 can be mounted on the top and bottom of the table. Such an arrangement is particularly well suited for testing the smallest electronic components where high precision is important. In some cases, the test is transmitted light, e.g. B. in Fig. 4 and Fig. 5 favorable.

In Fig. 7 ist eine umlaufende Förderkette 5 mit Platten 6 aus transparentem Material gezeigt. Dabei sind die Platten 6, die als kleine Glasplatten ausgebildet sind, an die Förderkette 5 montiert, und die Förderkette wird durch die Antriebsrolle 17 angetrieben. Das Aufbringen der Prüfstücke 1 erfolgt in Richtung des Pfeiles 18. Die Prüfstücke werden auf den Platten 6 liegend zur Abtast vorrichtung 3 gefördert und geprüft, und verlassen in Richtung des Pfeiles 19 die Förderkette 5.In Fig. 7 is a circulating conveyor chain 5 is shown with plates 6 of transparent material. The plates 6 , which are designed as small glass plates, are mounted on the conveyor chain 5 , and the conveyor chain is driven by the drive roller 17 . The test pieces 1 are applied in the direction of the arrow 18 . The test pieces are conveyed and tested on the plates 6 lying to the scanning device 3 , and leave the conveyor chain 5 in the direction of arrow 19 .

Die Fig. 8, 9 und 10 zeigen verschiedene Ausbildungs möglichkeiten der Förderkette 5. In Fig. 8 trägt die Förderkette 5 die Platten 6, die auf der anderen Seite nur durch eine Führung 20 gehalten sind. Figs. 8, 9 and 10 show different possibilities for training the conveyor chain 5. In Fig. 8, the conveyor chain 5 carries the plates 6 , which are held on the other side only by a guide 20 .

In der Fig. 9 ist die Platte 6 an zwei Förderketten 5 befestigt, und in Fig. 10 werden die Platten 6 durch Zahnriemen 21 angetrieben.In FIG. 9, the plate is secured to two conveyor chains 5 6 and the plates 6 are driven by timing belt 21 in Fig. 10.

Auch bei der Ausbildung der Unterlage aus Platten, die an einer Förderkette befestigt sind, gibt es verschiedene Möglichkeiten, die Lichtquellen 2 und die Abtast vorrichtung 3 anzubringen. Dies ist in den Fig. 11 bis 13 dargestellt.Also in the formation of the base from plates that are attached to a conveyor chain, there are various ways to attach the light sources 2 and the scanning device 3 . This is shown in FIGS. 11 to 13.

Die Lichtquelle 2 beschränkt sich auch hier nicht auf sichtbares Licht. Es kann auch nach Bedarf beispiels weise infrarotes Licht verwendet werden.Here, too, the light source 2 is not limited to visible light. It can also be used as required, for example, infrared light.

Claims

1. Device for quality control of individual, illuminated test pieces lying on a base by means of an optoelectronic scanning device and a conveying device for the test pieces, characterized in that the base consists of transparent material and conveys the test pieces ( 1 ), the light source ( 2 ) or light sources and / or the scanning device ( 3 ) above and below the underlying ge are arranged.

2. Device according to claim 1, characterized in that the base of a plate of glass or glass-like plastic is formed.

3. Device according to one or both of the preceding claims, characterized by a rotating table ( 4 , 16 ) made of transparent material as a base.

4. Device according to one or more of the above outgoing claims, characterized by an oszil table made of transparent material as Document.

5. Device according to one or more of the preceding claims, characterized by a rotating conveyor chain ( 5 ) on which plates ( 6 ) made of transparent material are attached.

6. Device according to one or more of the above going claims, characterized in that the Glass is tempered.

7. Device according to one or more of the above going claims, characterized in that the Glass is hardened.

8. Device according to one or more of the above outgoing claims, characterized by security Glass.

9. Device according to one or more of the above going claims, characterized in that the Glass is structured or polarized.

10. Device according to one or more of the above going claims, characterized in that the Glass is anti-reflective.